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纳米改性粉煤灰混凝土用于路面修补

来源:中国粉煤灰产业联盟   发布时间: 2016-08-09 13:47:35   浏览:1521次  字号: [大] [中] [小]
北美的很多运输机构都需要混凝土路面快速修补材料,以便于让道路尽早开放。虽然很多高强早强胶凝修补材料已经得到商业应用,但是其中部分材料容易过早损坏,造成显著的经济和社会损失。大量辅助胶凝材料(SCMs)

北美的很多运输机构都需要混凝土路面快速修补材料,以便于让道路尽早开放。虽然很多高强早强胶凝修补材料已经得到商业应用,但是其中部分材料容易过早损坏,造成显著的经济和社会损失。

    大量辅助胶凝材料(SCMs)如燃煤电厂副产物粉煤灰的应用研究表明,F级粉煤灰(低钙粉煤灰)的使用通常能够改善混凝土的长期性能和耐久性。虽然粉煤灰混凝土具有良好的环境效益和工程效益,现场实际应用还存在一些限制因素。凝结时间长,早期强度低,微观结构发展慢等问题是粉煤灰混凝土的极大问题,这些问题导致其作为道路修补材料不能被广泛接受。

    近来,纳米材料被逐步用于混凝土研究中,吸引了相当大的科学关注,因为纳米级颗粒在水泥基粘结剂中的潜在应用。将纳米颗粒加入粉煤灰中生产的混凝土具有良好性能。优于其超细特性(粒度范围为1-100×10-10m),纳米颗粒能够极大地加速混凝土中的水泥水化作用。因此,粉煤灰混凝土的凝结时间长,早期强度低、微观结构发展慢等问题可能得到缓解。在加拿大马尼托巴大学土木工程系,研究人员尝试将纳米改性粉煤灰混凝土用作混凝土路面修补材料,用于平衡凝结时间、强度发展、与基层混凝土的粘结性、盐冻耐久性等性能。马尼托巴的监管部门将新型添加剂与常用的两种商业胶凝性产品在混凝土局部深度修复(PDR)中进行了对比。

    结果表明,纳米二氧化硅和粉煤灰的协同作用改善了混凝土的早期和长期抗压、抗拉和综合强度,说明低钙粉煤灰混凝土固有的强度发展缓慢的问题能够通过添加小剂量纳米二氧化硅来控制。具有良好的分散性的超细纳米二氧化硅能通过多种作用(比如高火山灰活性、填料效应、吸水性)促进7天强度的发展。而且在粉煤灰通过持续的火山灰效应增加混凝土长期性能的同时,纳米二氧化硅能促进粉煤灰的早期活性。再者,纳米改性粉煤灰混凝土具有较小的渗透性和表面剥落以及与基层混凝土的适应性,即便是在冻融条件下,依然表现得像一个整体系统。

    全部结果显示,这种室内混合物(纳米改性粉煤灰混凝土)能够让运输机构更好地控制混凝土路面局部深度修复(PDR)的特性和改善性能的调节能力。这种新型混合物能够平衡早期和长期性能。因此,为混凝土路面修补提供了一个新的选择,通过预先控制手段降低生命周期成本。不过,其工程应用还需要文件规范,目前正在进行中。

(转自:建材情报所袁鹏   中国粉煤灰产业联盟)

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